汪 澎 叶 坤（等同第一作者）

国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心

锂电池材料专利分析综述

汪 澎 叶 坤（等同第一作者）

国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心

锂离子电池是一种高能量密度的二次电池，其通过锂离子在正极与负极之间移动来实现充放电，具有输出电压高，能量密度大，无记忆效应等优点，广泛应用于消费电子、电动交通工具、大型动力电源灯领域。本文着重研究了锂电池材料在全球的专利申请状况、在中国的专利申请状况以及重点申请人及其关键技术分布情况进行统计与分析，以期掌握锂电池材料的发展状况及研究热点和重点。

研究内容

鉴于发明专利有效期一般为20年，本文利用国家知识产权局专利检索系统的数据库，检索了截止到2015年的锂电池材料领域的发明专利情况，并分析了其申请态势、技术构成、重点专利。

全球专利申请状况

在dwpi数据库中检索到锂电池材料领域的全球专利申请量为42550项（未经人工筛选）。本节基于该专利数据从专利申请态势、目标市场国家、技术来源分布以及申请人排名等方面进行重点分析。

发展态势分析

图1是锂电池全球专利申请趋势。锂电池分为锂原电池（一次电池）和锂二次电池。20世纪50年代开始研究锂原电池，在70年代实现了军用和民用。在此时期由于成本等方面的原因，市场需求小，在专利技术布局方面也未受到重视，在整个70年代以前专利申请量仅维持在个位数；由于二次电池在环保和节能方面的优势，研究重点向可反复利用的二次电池转变，锂二次电池的研究仅晚于锂原电池10年，并于80年代作为商品进入市场，在此阶段专利申请量开始逐步增加，但也仅维持在100项以下，并且由于锂二次电池还存在诸如安全性等方面的问题，此阶段锂二次电池基本处于发展停滞状态。1991年日本索尼推出了第一块锂离子电池商品，开启了锂二次电池在手机、电脑等数码产品上的广泛应用，并且随着数码产品的全面普及和应用，锂离子电池保持着强劲增长的市场需求，由图中可以看出进入90年代，申请量增加迅速，到2000年左右开始稳定，电动汽车由于其在节能、环保方面具有卓越的应用前景从诞生之日起就备受关注，而锂离子电池由于具有卓越性能而适合作为电动汽车的动力来源，因而进入90年代后期，在该领域的申请量又逐步上升，然而成本和安全性始终制约着锂离子电池在电动汽车中的应用，但在此方向的研究也越来越多，从图中也可以看出，申请量在2008年后处于井喷式的增加。

目标市场国家分析

图2是锂电池全球专利申请目标市场，图中可以看出日本的专利申请量达到23478件，占据全球一半以上，而中国和韩国为7967和4756件，这与中日韩三国作为全球的锂电池市场份额大国是相匹配的，另外，美国和欧洲也有相当数目的专利布局，这与两者是全球锂电池下游产品消费大国有关。

技术来源国家分析

图3是锂电池全球专利申请技术来源国分布，日本以23478件占据一半以上，另外作为全球锂电池的生产制造大国韩国和中国也拥有相当部分专利技术来源，而作为消费市场的欧洲、美国也有7609件和3546件专利申请来源。总体来说，锂电池全球技术来源主要是日本、中国、韩国。

申请人排名分析

图1 锂电池材料领域全球专利申请趋势

图4是锂电池全球专利申请申请人前十位，可以看出日本和韩国申请人占据绝对的优势，相关的锂电池生产企业例如松下、三星、三洋、LG、索尼均处于前列，前十位申请人中没有中国企业，反映出，中国企业虽然在市场份额上占据一定的位置，但缺乏技术积累，专利保护有待加强。

图2　锂电池材料领域全球专利申请目标市场分布

图3　全球锂电池材料领域技术来源国分布

图4　锂电池材料领域全球专利申请前十位申请人

中国专利申请状况

在CPRS数据库中检索获得经过筛选后的锂电池材料领域的中国专利申请量为11609件。本节基于该专利数据从发展态势、重点申请人、区域分布等方面进行重点分析。

发展态势分析

图5是锂电池领域中国专利申请发展趋势，在八十年代后期和九十年代前期申请量较少。索尼公司于1990年发明锂离子电子并于1991年推出商品化产品，而相对于图1中所示出的在八十年代后期即较快增长的全球专利申请趋势，中国专利申请的快速增长期较为滞后。从图5中可以看出，1996年中国专利申请数量才出现较为明显的增长，并且在2000至2010年间呈现出快速增长的趋势，这种增长速度在2011年至2012年间达到了最高峰，相当程度上反映出该段时期研究者以及市场对于锂电技术的高度重视。

锂电池领域中国专利申请来源地分布

图6是锂电池相关中国专利申请的来源地分布，其中广东、江苏和北京占据国内省市前三位。广东省以3017件占据第一位，这与广东的电子行业比较发达有关，广东拥有多个我国锂电池领域的龙头企业如比克公司、深圳比亚迪、东莞新能源科技，而日本和韩国则占据总申请量的第二位和第三位，这与日本和韩国的电池工业以及电子工业有密切关系，另外，美国也在中国有相当数目的申请。

图5　中国锂电池材料专利申请趋势

图6　锂电池材料领域中国专利申请的地域分布

结语和建议

通过以上分析，得出以下结论：

1.全球专利状况

锂电池领域全球专利申请量为42550项。20世纪 70年代以前专利申请量仅维持在个位数；锂金属二次电池在80年代推出市场，在此阶段专利申请量开始逐步增加，但也仅维持在100项以下。进入90年代，锂离子电池申请量增加迅速，进入90年代后期，在该领域的申请量又逐步上升，申请量在2008年后处于井喷式的增加。锂电池领域全球专利技术主要来源国为日本，并且韩国和中国也拥有相当于一部分专利申请。锂电池全球专利申请申请人前十位中日本和韩国申请人占据绝对的优势，相关的锂电池生产企业例如松下、三星、三洋、LG、索尼均处于前列，前十位申请人中没有中国企业。

2.中国专利申请状况

锂电池领域中国专利申请量为11609件，在八十年代后期和九十年代前期申请量较少。1996年中国专利申请数量才出现较为明显的增长，并且在2000至2010年间呈现出快速增长的趋势，这种增长速度在2011年至2012年间达到了最高峰，相当程度上反映出该段时期研究者以及市场对于锂电技术的高度重视，以及我国锂电池相关技术仍处于快速发展时期。锂电池领域中国专利申请地域分布，其中广东、江苏和北京占据国内省市前三位。

针对以上结论，提出如下建议：

（1）全面利用国内高校的研究力量，形成产学研一体化，助力国内锂电池行业的发展；

（2）形成以锂电池材料核心企业和研发力量为中间的稀土知识产权联盟，完善并建立锂电池材料专利战略，为国内锂电池行业发展导航。